存储式深井电子压力计的研究与开发
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摘要
地层压力测量是油气田开发过程中必不可少的工作，所测得的压力数据是油气田开发过程中的一项极为重要的资料。它是研究油气层特性、掌握油气层动态、检查地面采油工艺流程的重要手段。为了确定油井的地层压力，人们必须借助于各种精密的压力测量仪表，以获得相当精确的压力数据。
目前油田使用较多的井下压力计通常分为机械式和电子式两种。存储式电子压力计是电子式压力计的一种，由于具有精度高、性能可靠、操作方便等特点，成为国内各个油田使用最多的一种压力计。本文所讨论的SJDY-Ⅰ型电子压力计是一种新型的存储式电子压力计。
本文首先在介绍了试井技术和目前国内外压力计的发展状况的基础上，进行了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计系统总体方案设计，并对该系统的工作原理进行了简要的分析；然后，阐述了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计井下仪器部分的软硬件设计思想和设计目标，详细介绍了整个系统的硬件组成部分，并给出了单片机系统(即井下仪器部分)软件的设计思想和各个功能模块的流程；接着，重点分析了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计的上位机程序以及各个模块的具体功能，并设计了相应的软件予以实现；最后采用滤波技术和非线性校正方法，来提高整个系统精度。
本文结尾总结了SJDY-Ⅰ型电子压力计的设计与开发，并就下一步的开发方向和开发前景作了简要的展望。
It is necessary to measure stratum pressure in the process of developing oil field. The pressure datum is an important means of researching the speciality of oil stratum, mastering its status and checking the process of oil extraction. To acquire the stratum pressure, it is nesessary to use all kinds of precise pressure measure instrument.
Now, there are usually two kinds of pressure meter used in the oil field, one is mechanical, the other electronic. The storage electronic pressure meter is widely used for its high precision, reliable perfermance and convenient operation. This paper will discuss SJDY-I electronic pressure meter which is one new kind of storage electronic pressure meter.
Firstly, the paper discusses well logging technology and the development of the domestic and foreign pressure meters, then proposes the sytem scheme design of SJDY-I electronic pressure meter and briefly analyzes its operating principle .
Secondly, the paper explains in detail the software and hardware design method, presents the design thought and flow charts of every function modules.
Thirdly, the paper analyzes the PC program, introduces software which adopts the filter and nonlinear regression methods for improve the system precision.
In the end, the paper summarizes the design and development methodlogy of the SJDY-I electronic pressure meter and points out the future work.
目前油田使用较多的井下压力计通常分为机械式和电子式两种。存储式电子压力计是电子式压力计的一种，由于具有精度高、性能可靠、操作方便等特点，成为国内各个油田使用最多的一种压力计。本文所讨论的SJDY-Ⅰ型电子压力计是一种新型的存储式电子压力计。
本文首先在介绍了试井技术和目前国内外压力计的发展状况的基础上，进行了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计系统总体方案设计，并对该系统的工作原理进行了简要的分析；然后，阐述了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计井下仪器部分的软硬件设计思想和设计目标，详细介绍了整个系统的硬件组成部分，并给出了单片机系统(即井下仪器部分)软件的设计思想和各个功能模块的流程；接着，重点分析了SJDY-Ⅰ型存储式深井电子压力计的上位机程序以及各个模块的具体功能，并设计了相应的软件予以实现；最后采用滤波技术和非线性校正方法，来提高整个系统精度。
本文结尾总结了SJDY-Ⅰ型电子压力计的设计与开发，并就下一步的开发方向和开发前景作了简要的展望。
It is necessary to measure stratum pressure in the process of developing oil field. The pressure datum is an important means of researching the speciality of oil stratum, mastering its status and checking the process of oil extraction. To acquire the stratum pressure, it is nesessary to use all kinds of precise pressure measure instrument.
Now, there are usually two kinds of pressure meter used in the oil field, one is mechanical, the other electronic. The storage electronic pressure meter is widely used for its high precision, reliable perfermance and convenient operation. This paper will discuss SJDY-I electronic pressure meter which is one new kind of storage electronic pressure meter.
Firstly, the paper discusses well logging technology and the development of the domestic and foreign pressure meters, then proposes the sytem scheme design of SJDY-I electronic pressure meter and briefly analyzes its operating principle .
Secondly, the paper explains in detail the software and hardware design method, presents the design thought and flow charts of every function modules.
Thirdly, the paper analyzes the PC program, introduces software which adopts the filter and nonlinear regression methods for improve the system precision.
In the end, the paper summarizes the design and development methodlogy of the SJDY-I electronic pressure meter and points out the future work.
引文
[1] 《试井手册》编写组 编著，试井手册(上)，石油工业出版社，1991 07
[2] 李虞庚 等编著，试井手册(下)(第一版)，石油工业出版社，1992
[3] 高锡五 等编著，中国油气井测试资料解释范例(第一版)，石油工业出版社，1994
[4] 秦同洛 等编著，实用油藏卫程方法(第一版)，石油工业出版社，1989
[5] 周浩敏 编著，信号分析与处理，北京航空航天大学出版社，2001
[6] 张建民 等编著，传感器与检测技术，机械工业出版社，2000
[7] 孙建孟 著，浅议测井学科的发展，测井技术，1998年，22(5)，380～382
[8] 李舟波 楚泽函 著，中国测井学研究现状与发展趋势，地球物理学报，1997(第四十期增刊)
[9] 谭伦金 齐彦强 芦会来著，《试井工程师助手》软件系列，油气井测试，2001．3
[10] 谭延栋 著，用现代测井技术提高油气勘探效益，石油勘探与开发，1999．4(第26卷第2期)
[11] 刘梦园 周元劲 著，井下电子压力计的发展及主要性能指标分析，油气井测试，2001年10月
[12] 王哲金 著，国产电子式井下压力计的发展，石油仪器，2000．4
[13] 周静 刘塞立 强琳 著，井下存储式电子压力计的软件设计，测井技术，1994年第4期
[14] 潘新民 王燕芳 等编著，微型计算机与传感器技术，1988
[15] 王树生 著，存储式电子压力计的研制，油气田地面工程，2001．7
[16] 郭福田 薛光辉 著，井下存储式电子压力计的设计，石油规划设计，1999．1
[17] 康华光 主编，电子技术基础-模拟部分(第三版)，高等教育出版社，1988．5
[18] 阎石 主编，数字电子技术基础(第三版)，高等教育出版社，2000．7
[19] 鲍可进 著，一种实用的单片机系统的RS-232接口，电子技术应用，1997
[20] 赵茂泰 编著，智能仪器原理及应用，电子工业出版社，1999．3
[21] 马忠梅 等编著，单片机的C语言应用程序设计，北京航空航天大学出版社，1998．10
[22] 万福均 等编著，单片微机原理系统设计与开发应用，中国科学技术大学出版社，1995
[23] 刘君华 编著，现代检测技术与测试系统设计，西安交通大学出版社，1999．4
[24] 吴正毅 编著，测试技术与测试信号处理，清华大学出版社，1991年4月
[25] 徐爱均 编著，智能化测量控制仪表原理与设计，北京航空航天大学出版社，1995．11
[26] 周航慈 等编著，PHILIPS 51LPC系列单片机原理及应用设计，北京航空航天大学出版社，2001．5．
[27] 谢森 莫宇斌 著，高精度数字电子压力计的研制，上海大学学报(自然科学版)，1996．2
[28] 樊尚春 周浩敏 编著，信号与检测技术，北京航空航天大学出版社，2002．3
[29] 李光辉 张培铭 著，智能化电器可靠性技术，低压电器，2000．1
[30] 胡广书 编著，数字信号处理理论算法与实现，清华大学出版社，1997
[31] 贾伯年 俞朴 主编，传感器技术，东南大学出版社，2000．7
[32] 吴正毅 编著，测试技术与测试信号处理，清华大学出版社，2001．8
[33] 孙建 孟浅议 著，测井学科的发展测井技术，1998．2
[34] 钱崇丽 著，油田综合试井仪器的研究与开发，西北工业大学硕士论文，
2003.3
[35] M.Bates 等编著, NONLINEAR REGRESSION ANALYSIS AND ITS APPLICATIONS Douglas,中国统计出版社，1997．11
[36] Bowen Mark Smith Gerry, Consideration for the Designed of Smart Sensors, Sensors and Actuators, Vol 47, No 4, Mar 1995
[37] Philips, 80C51 AND DERIVATIVE MICROCONTROLIERS, Philips, 1991
[38] A.V.Oppenheim A.S.Willsky S.H.Nawab, Signals and Systems (Second Edition),清华大学出版社，1999
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[3] 高锡五 等编著，中国油气井测试资料解释范例(第一版)，石油工业出版社，1994
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[27] 谢森 莫宇斌 著，高精度数字电子压力计的研制，上海大学学报(自然科学版)，1996．2
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[29] 李光辉 张培铭 著，智能化电器可靠性技术，低压电器，2000．1
[30] 胡广书 编著，数字信号处理理论算法与实现，清华大学出版社，1997
[31] 贾伯年 俞朴 主编，传感器技术，东南大学出版社，2000．7
[32] 吴正毅 编著，测试技术与测试信号处理，清华大学出版社，2001．8
[33] 孙建 孟浅议 著，测井学科的发展测井技术，1998．2
[34] 钱崇丽 著，油田综合试井仪器的研究与开发，西北工业大学硕士论文，
2003.3
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[36] Bowen Mark Smith Gerry, Consideration for the Designed of Smart Sensors, Sensors and Actuators, Vol 47, No 4, Mar 1995
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[38] A.V.Oppenheim A.S.Willsky S.H.Nawab, Signals and Systems (Second Edition),清华大学出版社，1999